深基坑拉森钢板桩支护专项施工方案

1、中山公用工程有限公司中山市岐江河水环境综合整治工程（雨污分流）起湾道污水主干管工程WA1-WA2 段施工方案编制：审核：审批：编制单位：中山公用工程有限公司编制日期：2014年3月10日目录一、工程概况1二、施工工艺及方法2三、安全施工措施3四、拉森扣板桩受力验算4五、附箱渠结构图13WA1-WA2段施工方案一、工程概况本工程为起湾道污水主干管中的WA1-WA2段， 长64米,管径为D1200,埋深9.1米,采用顶管施工，位于崩山涌泵站水闸前，从河涌箱渠底部穿过，后接入新建泵站.因WA1-WA2段在施工时需要穿过箱渠底部，箱渠底部结构一边为混凝土，一边为片石铺填结构.渠宽20米.正常水位深1.

2、5米， 渠盖板为板梁结构.上部有1.3米土层覆盖.靠建筑物一侧有1.2米直径混凝土灌主桩需破除.该段在WA2号井方向顶进约38米后，即箱渠底片石铺填部位出现严重透水.目前以不能够继续顶管施工.需要改变施工方式，根据现场实际情况与多方了解.将采用支护开挖施工.二、施工工艺及方法该段施工时因场地限制需分段局部施工，首先开挖至箱渠盖板面，宽为5米,并拆除部份盖板，然后在渠底进行分边截流，并做好防汛应急预案等工作，基梢开挖采用IV型12m长拉森钢板桩支护。拉森钢板桩采用履带式液压挖土机KATO-1250勺液压振锤的锤机施打，施打前先熟悉地下管线、构筑物的情况，准确放出支护桩中心线，控制打入精度。1、钢

3、板桩施工的一般要求(1)钢板桩的设置位置要符合设计要求，便于管道施工，尤其是在箱渠段边缘外留有支模、拆模的余地。(2)基梢护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐，避免不规则的转角，以便标准钢板桩的利用和支撑设置。各周边尺寸尽量符合板桩模数。(3)在整个管道施工期间，挖土、吊运、扎钢筋、支模板、浇筑混凝土、回填等施工作业中，严禁碰撞支撑，禁止任意拆除支撑，禁止在支撑上任意切割、电焊，也不应在支撑上搁置重物。2、钢板桩施工的顺序(1)钢板桩位置的定位放线(2)施打钢板桩(3)挖土(4)管道安装施工(5)拔除钢板桩回填3、钢板桩的检验、吊装、堆放(1)钢板桩的检验对钢板桩，一般有材质检验和外观检验，

4、以便对不合要求的钢板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难外观检验：包括表面缺陷、长度、宽度、厚度、高度、端部矩形比、平直度和锁口形状等项内容。检查中要注意：a)对打入钢板桩有影响的焊接件应予以割除；b)害好1、断面缺损的应予以补强；c)若钢板桩有严重锈蚀，应测量其实际断面厚度。原则上要对全部钢板桩进行外观检查。材质检验：对钢板桩母材的化学成分及机械性能进行全面试验。包括钢材的化学成分分析，构件的拉伸、弯曲试验，锁口强度试验和延伸率试验等项内容。每一种规格的钢板桩至少进行一个拉伸、弯曲试验。(2)钢板桩吊运装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，并应注意保护锁口免受损伤。吊运

5、方式有成捆起吊和单根起吊。成捆起吊通常采用钢索捆扎，而单根吊运常用专用的吊具。(3)钢板桩堆放：钢板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场。堆放时应注意：堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便；钢板桩要按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木,垫木间距一般为3-4米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2米。板桩垂直度土2%4、钢板桩施打拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全，是本工程施工最关键的工序之一，在施工中要注意以下施工有关要求：

6、(1)全线采用IV型12m长密扣拉森钢板桩。拉森钢板桩采用履带式挖土机(带震动锤机)施打。(2)打桩前，对钢板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的钢板桩，不合格者待修整后才可使用。(3)打桩前，在钢板桩的锁口内涂油脂，以方便打入拔出。(4)在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。施工中应根据具体情况变化施打顺序，采用一种或多种施打顺序，逐步将板桩打至设计标高。钢板桩打设公差标准项目允许公差板桩轴线偏差土10Cm桩顶标高土10Cm(5)密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证钢板桩顺利合拢；特别是工作井的四个角要使用转角钢板桩，若没有此类钢板桩，则

7、用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封。(6)打入桩后，及时进行桩体的闭水性检查，对漏水处进行焊接修补，每天派专人进行检查桩体。(7)内支撑架设经过计算拉森钢板桩支护可采用3道内支撑。5、挖土土方开挖应分段连续施工，开挖至板桩顶以下1.5米处，进行第1道支撑施工，开挖至板桩顶以下3.5米处，进行第2道支撑施工。围囹制做安装：围囹及支撑根据不同的开挖深度按设计要求设置，根据设计位置在钢板桩内壁上焊围囹托架，然后吊装H型钢围楝并焊接加固。箱渠段支撑需做特别加固，上部架空部位做反拉横梁，基坑周边(约一倍桩长)范围内尽量避免堆载。开挖过程中注意支护体系的变形观察。基坑内作业时，有专职安全员负责。在基坑开挖过

8、程中需要注意的问题：由于本工程在地下水位很高，钢板桩的垂直度及搭接十分重要，当钢板桩未贴靠在围囹上部分，需作加垫处理，使钢板桩的压力传到围囹及支撑上，支撑的材料、制作、焊接必须严格按图施工。其次是挖土和支撑的架设施工过程必须紧密配合，挖土过程要保证安全的前提下，迅速为支撑施工创造工作面，支撑结构必须能较快地产生整体刚度或预紧力，两者配合就能较好地利用软土施工中的时空效应，有效地控制围护体系在受力后的变形。施工中切不可超挖和不及时施加支撑，土方施工要求分层均匀高效，以使支护结构处于正常的受力状态。6、钢板桩的拔除7、基梢回填压实后，尽早拔除钢板桩，加快扣板桩周转速度。拔桩后马上用中粗砂将桩孔灌实

9、，渠底部位混凝土灌注。8、(1)拔桩方法9、本工程拔桩采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏钢板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。1R(2)拔桩时应注意事项11拔桩起点和顺序：对封闭式钢板桩墙，拔桩起点应离开角桩5根以上。可根据沉桩时的情况确定拔桩起点，必要时也可用跳拔的方法。拔桩的顺序最好与打桩时相反。12振打与振拔：拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附，然后边振边拔。为及时回填拔桩后的土孔，当把板桩拔至比基础底板略高时暂停引拔，用振动锤振动几分钟，尽量让土孔填实一部分。13对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15mi

10、n,振动锤连续不超过1.5h。147、钢板桩土孔处理15对拔桩后留下的桩孔，及时采用中粗砂及混凝土灌入密实。8、箱渠盖板修复(1)、原盖板边缘清理干净，预留钢筋除绣。、支模。(3)、钢筋安装绑扎，与原板连接处预留钢筋需采用电焊焊接牢固，无预筋部位需要钻孔植筋。(4)、板面硅要捣振密实。三、安全施工措施1、基坑顶周边设置连续封闭的安全护栏，防止人员坠落。2、靠近水闸基坑边的增加多一道卸荷措施。3、开挖前，先进行围楝施工，做好支撑后才能开挖至设计深度。4、为切实保证施工人员安全，树立安全第一，预防为主”的思想，根据国家建设部颁发的安全检查评分标准制订具体措施。5、建立安全保证体系，除企业已有的机构

11、外，工地设立安全管理机构，工程项目设立安全小组、班组设安全员，形成一个健全的安全保证体系，工地的安全管理机构负责工地日常的安全工作，定期组织安全检查，对不符合要求的要及时发出整改通知，指导工程项目部和班组安全员的工作，对违章作业者进行批评教育和处罚。6、优化安全技术组织措施，包括以改善施工劳动条件，防止伤亡事故和职业病为目的的一切技术措施，如积极改进施工工艺和操作方法，改善劳动条件，减轻劳动强度，消除危险因素，机械设备应设有安全装置。7、机械操作人员必须持证上岗，各种作业人员应配带相应的安全防护用具及劳保用品，严禁操作人员违章作业，管理人员违章指挥。8、施工中所有机械、电器设备必须达到国家安全

12、防护标准，自制设备、设施应通过安全检验，一切设备应经过工前性能检验合格后方可使用，并由专人负责，严格执行交接班制度，并按规定定期检查保养。9、凡进入现场的一切人员，均要戴安全帽，正确使用三宝”。要配合公司安全月检工作，工程项目部要实行周检，项目点要日检，施工中应抽检，及时消除安全隐患。1R严格执行各项安全操作规程，施工前要进行安全交底，每月定期进行安全教育，加强工人的安全意识教育。11在主要入口处挂醒目的安全防火宣传语牌。12现场施工用高低压设备及线路，严禁电线随地走，所有电掣应有门、有锁，有危险标志。严格执行施工现场临时用电安全技术规范的规定，现场采用三相五线”制供电，执行机一闸一漏电保护开

13、关”制度。所有电器设备及金属构架均应按规定设置可靠的接零及接地保护，施工现场所有用电设备，必须按规定设置漏电保护装置，要定期检查，发现问题及时处理。13加强安全教育和监督，坚持经常性的安全交底制度，提高施工人员的安全生产意识，及时消除事故隐患。14在施工过程中，对地面沉降、支护位要定期观察测试，加强对支护的监控。15所有施工人员均应掌握安全用电基本知识和设备性能，用电人员各自保护好自用设备的负荷、地线和开关箱，发现问题及时找电工解决，严禁非专业电气操作人员乱动电器设备。1&配电系统分级配电，本电箱、开关箱外观必须完整、牢固，防雨防尘。17多机作业用电必须分闸，严禁一闸多机和一闸多用，施

14、工现场电缆、电线必须按规定架设，严禁拖地和乱拉乱搭。1&各种机械要有专人负责维修、保养，并经常对机械运行的关键部位进行检查。1H使用机械时，操作员要密切注意机上的仪器、仪表、指针是否超出安全范围，机体是否有异常振动及发出异响，出现问题应进行停电关机处理，不得擅离职守，隐瞒不报。20、设备基础必须平稳、牢固，基本的锚固、支撑措施必须齐全，不得使用临时支撑，高大机械在多风季节前设缆风绳。四、拉森扣板桩受力验算：因本工程施工区地质情况复杂，且处于水闸边。为确保施工安全，选取有代表性的地质断面分别计算荷载， 取最不利荷载对拉森扣板桩支护进行验算， 作为最终支护标准。根据工程地质勘察报告及现场实

15、际开挖获取的地质资料提取验算参数。1、代表性地质断面情况如下表（按14m深度统计）节地层名称厚(m)层1的咨重r(KN/m3)摩擦角一凝聚力备注1()rc(KPa)人 工 回 填土.6218.423霸四质粉虎粘土0.2115.94.45.5_细砂.1119.300人 工 回 填土.9118.423霸四质粉虎粘土.3115.94.45.5淤汜质粉0.2119.314.20_粉质粘土.6020.122.217.3人 工 回 填土.9118.42317.3粉土.6120.36.228涌 个 质 粉抵土.5515.94.45.5粉质粘土4220.122.217.3_。 舍用化泥质粉砂石.6219.31

16、4.240.c5地质钻2、拉森钢板桩参数一管容讦一、餐许钢每延板桩型米截面积号cm2延步惯每延弯曲应力男应力矩米抵抗德备注IxWx(cm)w(MPa)(MPa)(cm4?KSPnS1-1613402101208001340KSPS242538997n21012060022703、拉森钢板桩最大悬臂长度的计算:3.2拉森钢板桩最大悬臂长度计算3.2.1、SKSRV型拉森钢板桩(只用于开挖深度46.5m的管道)Mmax三VxX(TW1/6*h*h*19.09*h*0.551*10000至1340*210故hW2.52m因SKSRV型拉森钢板桩用于开挖深度为6-9m的管道， 大于其最大悬臂长度， 故

17、弹号值h=9m以上进行拉森钢板桩支护，取9m范围的土层需加支撑。4、拉森钢板桩入土深度4.1、土的参数计算根据设计要求，基梢开挖深度在6-9m采用12mSKSRV型拉森钢板桩。4.1.1 12mSKSPI型拉森钢板桩（取土层最大影响深度9m）:根据Kaxr最大值选取最不利荷载ZK64土层参数作为计算依据4.1.2、12mSKSRV型拉森钢板桩（取土层最大影响深度9m）:根据Kaxr最大值选取最不利荷载土层参数作为计算依据4.2、计算简图4.2.1根据钢板桩入土的深度，按单锚浅埋板桩计算，假定上端为简支，下端为自由支承。这种板桩相当于单跨简支梁，作用在桩后为主动土压力，作用在桩前为被动土压力，压

18、力坑底以下的土重度不考虑浮力影响，计算简图如下：4.2最小入土深度的计算4.3.1开挖6-9m深SKSRV型拉森钢板桩最小入土深度为使钢板桩保持稳定，在A点的力矩等于零，即万MA=0,亦即F*1.5+EaHa-EpHp=F*1.5+Ea*2/3*(H+t)Ep(H+2/3*t)=0其中:主动土压力Ea=1/2Q(H+t)=1/2*r*(H+t)2Ka被动土压力Ep=1/2ept=1/2*r*t2Kpr=17.89KN/m3,=11.62,Ka=0.664,Kp=1.504,H=5mF=1/2*e*（H+t）1/2*ept将各参数分别代入弯矩平衡方程式得：t3+9t252t-196.3=0解得t=5.8m,拉森钢板桩5m开挖深度最小长度为：地面预留部分0.5m土牙壁深埋带.8m+人像摩5m=,11.3ni故采用12mSKSRV型拉